前言
??作者簡介：熱愛跑步的恒川，致力于C/C++、Java、Python等多編程語言，熱愛跑步，喜愛音樂的一位博主。
??本文收錄于Java入門篇系列，該專欄主要講解：什么是java、java的數(shù)據(jù)類型與變量、運算符、程序的邏輯控制、方法的使用、數(shù)組的定義與使、類和對象、繼承和多態(tài)、抽象類和接口、認識String類、認識異常等……持續(xù)更新，請大家拭目以待恒川的專欄！
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??Python零基礎(chǔ)入門系列，正在發(fā)展中，喜歡Python的朋友們可以關(guān)注一下哦！
1. 什么是運算符
計算機的最基本的用途之一就是執(zhí)行數(shù)學運算，比如：
int a = 10;
int b = 20;
a + b;
a < b;
上述 + 和 < 等就是運算符，即：對操作數(shù)進行操作時的符號，不同運算符操作的含義不同。
作為一門計算機語言，Java也提供了一套豐富的運算符來操縱變量。Java中運算符可分為以下：算術(shù)運算符(+ - */)、關(guān)系運算符(< > ==)、邏輯運算符、位運算符、移位運算符以及條件運算符等。
2. 算術(shù)運算符
- 基本四則運算符：加減乘除模(+ - * / %)
int a = 20;
int b = 10;
System.out.println(a + b); // 30
System.out.println(a - b); // 10
System.out.println(a * b); // 200
System.out.println(a / b); // 2
System.out.println(a % b); // 0 --->模運算相當于數(shù)學中除法的余數(shù)
注意：
- 都是二元運算符，使用時必須要有左右兩個操作數(shù)
- int / int 結(jié)果還是int類型，而且會向下取整
nt a = 3;
int b = 2;
// 在數(shù)學中應(yīng)該是1.5 但是在Java中輸出結(jié)果為1 會向下取整，即小數(shù)點之后全部舍棄掉了
System.out.println(a / b);
// 如果要得到數(shù)學中的結(jié)果，可以使用如下方式
double d = a*1.0 / b;
System.out.println(d);
- 做除法和取模時，右操作數(shù)不能為0
int a = 1;
int b = 0;
System.out.println(a / b)
// 運行結(jié)果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at Test.main(Test.java:5)
- % 不僅可以對整型取模，也可以對double類型取模，但是沒有意義，一般都是對整型取模的
System.out.println(11.5 % 2.0);
// 運行結(jié)果
1.5
- 兩側(cè)操作數(shù)類型不一致時，向類型大的提升
System.out.println(1+0.2); // +的左側(cè)是int，右側(cè)是double，在加之前int被提升為double
// 故：輸出1.2
- 增量運算符
+= -= *= %=
該種類型運算符操作完成后，會將操縱的結(jié)果賦值給左操作數(shù)。
特點：運算符會幫我們進行類型轉(zhuǎn)換
int a = 1;
a += 2; // 相當于 a = a + 2
System.out.println(a); // 輸出3
a -= 1; // 相當于 a = a - 1
System.out.println(a); // 輸出2
a *= 3; // 相當于 a = a * 3
System.out.println(a); // 輸出6
a /= 3; // 相當于 a = a / 3
System.out.println(a); // 輸出2
a %= 3; // 相當于 a = a % 2
System.out.println(a); // 輸出2
注意：只有變量才能使用該運算符，常量不能使用。
- 自增/自減運算符
++ --
++是給變量的值+1，–是給變量的值-1。
int a = 1;
a++; // 后置++ 表示給a的值加1，此時a的值為2
System.out.println(a++); // 注意：后置++是先使用變量原來值，表示式結(jié)束時給變量+1，因此輸出2
System.out.println(a); // 輸出3
++a; // 前置++ 表示給a的值加1
System.out.println(++a); // 注意：前置++是先給變量+1，然后使用變量中的值，因此輸出5
System.out.println(a); // 輸出5
// --操作符給操作-1，與++含義類似
注意：
- 如果單獨使用，【前置++】和【后置++】沒有任何區(qū)別
- 如果混合使用，【前置++】先+1，然后使用變量+1之后的值，【后置++
- 先使用變量原來的值，表達式結(jié)束時給變量+1
- 只有變量才能使用自增/自減運算符，常量不能使用，因為常量不允許被修改
以上內(nèi)容代碼展示：
public static void main(String[] args) {
System.out.println(5/2); //ctr+/ 怎么注釋的 就怎么取消
System.out.println((float)5/2);
System.out.println(5/(float)2);
System.out.println((float) (5/2));
//System.out.println(10/0);
/* ctr+shift+/ -->塊注釋
*/
System.out.println("========");
System.out.println(10%3);
System.out.println(10%-3);
System.out.println(-10%3);
System.out.println(-10%-3);
System.out.println(11.5 % 2);//java是可以計算余數(shù)的
}
圖片講解：
3. 關(guān)系運算符
關(guān)系運算符主要有六個: == != < > <= >= ，其計算結(jié)果是 true 或者 false 。
int a = 10;
int b = 20;
// 注意：在Java中 = 表示賦值，要與數(shù)學中的含義區(qū)分
// 在Java中 == 表示相等
System.out.println(a == b); // false
System.out.println(a != b); // true
System.out.println(a < b); // true
System.out.println(a > b); // false
System.out.println(a <= b); // true
System.out.println(a >= b); // false
注意：當需要多次判斷時，不能連著寫，比如：3 < a < 5，Java程序與數(shù)學中是有區(qū)別的
4. 邏輯運算符(重點)
邏輯運算符主要有三個: && || ! ，運算結(jié)果都是 boolean類型。
- 邏輯與 &&
語法規(guī)則：表達式1 && 表達式2，左右表達式必須是boolean類型的結(jié)果。
相當于現(xiàn)實生活中的且，比如：如果是學生，并且 帶有學生證 才可以享受半票。
兩個表達式都為真，結(jié)果才是真，只要有一個是假，結(jié)果就是假。
int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a == 1 && b == 2); // 左為真 且 右為真 則結(jié)果為真
System.out.println(a == 1 && b > 100); // 左為真 但 右為假 則結(jié)果為假
System.out.println(a > 100 && b == 2); // 左為假 但 右為真 則結(jié)果為假
System.out.println(a > 100 && b > 100); // 左為假 且 右為假 則結(jié)果為假
- 邏輯 ||
語法規(guī)則：表達式1 || 表達式2，左右表達式必須是boolean類型的結(jié)果。
相當于現(xiàn)實生活中的或，比如：買房子交錢時，全款 或者 按揭都可以，如果全款或者按揭，房子都是你的，否則站一邊去。
int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a == 1 && b == 2); // 左為真 且 右為真 則結(jié)果為真
System.out.println(a == 1 && b > 100); // 左為真 但 右為假 則結(jié)果為假
System.out.println(a > 100 && b == 2); // 左為假 但 右為真 則結(jié)果為假
System.out.println(a > 100 && b > 100); // 左為假 且 右為假 則結(jié)果為假
int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a == 1 || b == 2); // 左為真 且 右為真 則結(jié)果為真
System.out.println(a == 1 || b > 100); // 左為真 但 右為假 則結(jié)果也為真
System.out.println(a > 100 || b == 2); // 左為假 但 右為真 則結(jié)果也為真
System.out.println(a > 100 || b > 100); // 左為假 且 右為假 則結(jié)果為假
注意：左右表達式至少有一個位真，則結(jié)果為真
3. 邏輯非 !
語法規(guī)則：! 表達式
真變假，假變真。
int a = 1;
System.out.println(!(a == 1)); // a == 1 為true，取個非就是false
System.out.println(!(a != 1)); // a != 1 為false，取個非就是true
- 短路求值
&& 和 || 遵守短路求值的規(guī)則.
System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true
我們都知道, 計算 10 / 0 會導致程序拋出異常. 但是上面的代碼卻能正常運行, 說明 10 / 0 并沒有真正被求值.
注意:
- 對于 && , 如果左側(cè)表達式值為 false, 則表達式結(jié)果一定是 false, 無需計算右側(cè)表達式.
- 對于 ||, 如果左側(cè)表達式值為 true, 則表達式結(jié)果一定是 true, 無需計算右側(cè)表達式.
- & 和 | 如果表達式結(jié)果為 boolean 時, 也表示邏輯運算. 但與 && || 相比, 它們不支持短路求值.
System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0); // 程序拋出異常
System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0); // 程序拋出異常
這個不能表示短路【不建議這樣寫代碼 這是一個特殊的例子！】
5. 位運算符
Java 中數(shù)據(jù)存儲的最小單位是字節(jié)，而數(shù)據(jù)操作的最小單位是比特位. 字節(jié)是最小的存儲單位，每個字節(jié)是由8個二進制比特位組成的，多個字節(jié)組合在一起可以表示各種不同的數(shù)據(jù)。
位運算符主要有四個: & | ~ ^ ，除 ~ 是一元運算符外，其余都是二元運算符。
位操作表示 按二進制位運算. 計算機中都是使用二進制來表示數(shù)據(jù)的(01構(gòu)成的序列), 按位運算就是在按照二進制位的每一位依次進行計算.
- 按位與 &: 如果兩個二進制位都是 1, 則結(jié)果為 1, 否則結(jié)果為 0.
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a & b);
進行按位運算, 需要先把 10 和 20 轉(zhuǎn)成二進制, 分別為 1010 和 10100
2. 按位或 |: 如果兩個二進制位都是 0, 則結(jié)果為 0, 否則結(jié)果為 1.
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a | b);
運算方式和按位于類似.
注意: 當 & 和 | 的操作數(shù)為整數(shù)(int, short, long, byte) 的時候, 表示按位運算, 當操作數(shù)為 boolean 的時候, 表示邏輯運算.
3. 按位取反 ~: 如果該位為 0 則轉(zhuǎn)為 1, 如果該位為 1 則轉(zhuǎn)為 0
int a = 0xf;
System.out.printf("%x\n", ~a)
注意:
- 0x 前綴的數(shù)字為 十六進制 數(shù)字. 十六進制可以看成是二進制的簡化表示方式. 一個十六進制數(shù)字對應(yīng) 4 個二進制位.
- 0xf 表示 10 進制的 15, 也就是二進制的 1111
- printf 能夠格式化輸出內(nèi)容, %x 表示按照十六進制輸出.
- \n 表示換行符
- 按位異或 ^: 如果兩個數(shù)字的二進制位相同, 則結(jié)果為 0, 相異則結(jié)果為 1.
int a = 0x1;
int b = 0x2;
System.out.printf("%x\n", a ^ b);
注意：如果兩個數(shù)相同，則異或的結(jié)果為0
6. 移位運算(了解)
移位運算符有三個: << >> >>> ，都是二元運算符，且都是按照二進制比特位來運算的。
- 左移 <<: 最左側(cè)位不要了, 最右側(cè)補 0.
int a = 0x10;
System.out.printf("%x\n", a << 1);
// 運行結(jié)果(注意, 是按十六進制打印的)
20
注意：向左移位時，丟棄的是符號位，因此正數(shù)左移可能會編程負數(shù)。
- 右移 >>: 最右側(cè)位不要了, 最左側(cè)補符號位(正數(shù)補0, 負數(shù)補1)
int a = 0x10;
System.out.printf("%x\n", a >> 1);
// 運行結(jié)果(注意, 是按十六進制打印的)
8
int b = 0x??0000;
System.out.printf("%x\n", b >> 1);
// 運行結(jié)果(注意, 是按十六進制打印的)
ffff8000
左移右移圖片講解：
- 無符號右移 >>>: 最右側(cè)位不要了, 最左側(cè)補 0.
int a = 0xffffffff;
System.out.printf("%x\n", a >>> 1);
// 運行結(jié)果(注意, 是按十六進制打印的)
7fffffff
注意:
- 左移 1 位, 相當于原數(shù)字 * 2. 左移 N 位, 相當于原數(shù)字 * 2 的N次方.
- 右移 1 位, 相當于原數(shù)字 / 2. 右移 N 位, 相當于原數(shù)字 / 2 的N次方.
- 由于計算機計算移位效率高于計算乘除, 當某個代碼正好乘除 2 的N次方的時候可以用移位運算代替.
- 移動負數(shù)位或者移位位數(shù)過大都沒有意義.
7. 條件運算符
條件運算符只有一個:表達式1 ? 表達式2 : 表達式3
當 表達式1 的值為 true 時, 整個表達式的值為 表達式2 的值;
當 表達式1 的值為 false 時, 整個表達式的值為 表達式3 的值.
也是 Java 中唯一的一個 三目運算符, 是條件判斷語句的簡化寫法.
// 求兩個整數(shù)的最大值
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;
注意：
- 表達式2和表達式3的結(jié)果要是同類型的，除非能發(fā)生類型隱式類型轉(zhuǎn)換
int a = 10;
int b = 20;
int c = a > b? 1 : 2.0;
- 表達式不能單獨存在，其產(chǎn)生的結(jié)果必須要被使用。
int a = 10;
int b = 20;
a > b? a : b; // 報錯：Error:(15, 14) java: 不是語句
8. 運算符的優(yōu)先級
在一條表達式中，各個運算符可以混合起來進行運算，但是運算符的優(yōu)先級不同，比如：* 和 / 的優(yōu)先級要高于 +和 - ，有些情況下稍不注意，可能就會造成很大的麻煩。
// 求a和b的平均值
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + (b - a) >> 1;
System.out.println(c);
上述表達式中，由于 + 的優(yōu)先級要高于 >> , 因此a先和b-a的結(jié)果做加法，整體為20，最后再進行右移，因此結(jié)果為10。
注意：運算符之間是有優(yōu)先級的. 具體的規(guī)則我們不必記憶. 在可能存在歧義的代碼中加上括號即可.文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-471129.html
// 求a和b的平均值
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + ((b - a) >> 1);
System.out.println(c);
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